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Modelling discontinuities and Kelvin-Helmholtz instabilities in SPH

机译：对SPH中的不连续性和Kelvin-Helmholtz不稳定性进行建模

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In this paper we discuss the treatment of discontinuities in smoothed particle hydrodynamics (SPH) simulations. In particular we discuss the difference between integral and differential representations of the fluid equations in an SPH context and how this relates to the formulation of dissipative terms for the capture of shocks and other discontinuities. This has important implications for many problems, in particular related to recently highlighted problems in treating Kelvin-Helmholtz instabilities across entropy gradients in SPH. The specific problems pointed out by Agertz et al. [O.Agertz, B. Moore, J. Stadel, D. Potter, F. Miniati, J. Read, L. Mayer, A. Gawryszczak, A. Kravtsov, A. Nordlund, F. Pearce, V. Quilis, D. Rudd, V. Springel, J. Stone, E. Tasker, R. Teyssier, J. Wadsley, R. Walder, Fundamental differences between SPH and grid methods, MNRAS 380 (2007) 963-978] are shown to be related in particular to the (lack of) treatment of contact discontinuities in standard SPH formulations which can be cured by the simple application of an artificial thermal conductivity term. We propose a new formulation of artificial thermal conductivity in SPH which minimises dissipation away from discontinuities and can therefore be applied quite generally in SPH calculations. (C) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.
机译：在本文中，我们讨论了平滑粒子流体动力学（SPH）模拟中不连续性的处理。特别是，我们讨论了SPH上下文中流体方程的积分表示和微分表示之间的差异，以及这与耗散项的表达如何相关，以捕获冲击和其他不连续性。这对许多问题都具有重要意义，特别是与最近在跨SPH的熵梯度中处理Kelvin-Helmholtz不稳定性的问题有关。 Agertz等人指出的具体问题。 [O.Agertz，B。Moore，J。Stadel，D。Potter，F。Miniati，J。Read，L。Mayer，A。Gawryszczak，A。Kravtsov，A。Nordlund，F。Pearce，V。Quilis，D 。Rudd，V. Springel，J. Stone，E. Tasker，R.Teyssier，J.Wadsley，R.Walder，SPH和网格方法之间的根本差异，MNRAS 380（2007）963-978]显示为相关特别是对于标准SPH配方中接触不连续性的（缺乏）处理，可以通过简单应用人工导热系数来解决。我们提出了一种在SPH中人工导热系数的新公式，该公式可以最大程度地减少不连续性的耗散，因此可以在SPH计算中广泛应用。 （C）2008 Elsevier Inc.保留所有权利。

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